EXPANSIÓN DE SISTEMAS ELÉCTRICOS DE Universidad Tecnológica de Pereira

Presentación del tema: "EXPANSIÓN DE SISTEMAS ELÉCTRICOS DE Universidad Tecnológica de Pereira"— Transcripción de la presentación:

1 EXPANSIÓN DE SISTEMAS ELÉCTRICOS DE Universidad Tecnológica de Pereira
PLANEAMIENTO DE LA EXPANSIÓN DE SISTEMAS ELÉCTRICOS DE TRANSMISIÓN Antonio Escobar Z. Grupo de Planeamiento Universidad Tecnológica de Pereira 2012

2 Métodos de Solución para el Problema
de Planeamiento

3 Aspectos que afectan la solución del problema de
Planeamiento de la red de Transmisión: Red inicial. Escenarios Generación-Demanda. Opciones consideradas. Incertidumbres en los parámetros.

4 Sistemas Verticalmente Integrados
Planeamiento Estático Planeamiento Dinámico Optimización Matemática Optimización Matemática Optimización Pseudodinámica Técnicas Heurísticas Técnicas Metaheurísticas Técnicas Metaheurísticas Técnicas Exactas Clásicas Programación Lineal (PL) Branch and Bound (B&B) Programación No Lineal (PNL) Método de Punto Interior Prog. Lineal Entera-Mixta (PLIM) Métodos de Descomposición Matemática Descomposición de Benders Descomposición Jerargica Rutas de Sobrecarga Análisis de Sensibilidad Mínimo Corte de Carga Mínimo Esfuerzo Villasana-Garver Programación Cuadrática Vecindad más próxima Programación Dinámica Separación en subproblemas de operación e inversión Métodos hacia adelante Métodos hacia atrás Métodos adelante-atrás Algoritmo Genético (AG) Inteligencia Artificial (IA) Sistemas Expertos

5 Algoritmos de Solución usados en Planeamiento
1) Algoritmos heurísticos Constructivos

6

7

8

9

10

11 Efecto de la relajación de la condición de entero
de las variables: max z = 17 x x2 s.a x1 + 7 x2  40 x x2  5 x1 , x2  0 x1,x2 enteros 5 4 3 2 1 1 2 3 4 5

12 max z = 17 x1 + 12 x2 s.a 10 x1 + 7 x2  40 x1 + x2  5 x1 , x2  0
P0: x1=1.67 x2=3.33 Z=68.33 max z = 17 x x2 s.a x1 + 7 x2  40 x x2  5 x1 , x2  0 x1,x2 enteros 5 4 3 P0 2 1 1 2 3 4 5

13 Efecto de la relajación de la condición de entero de las variables:
Solución óptima no entera: 5 x1=1.67 x2=3.33 Z=68.33 4 Solución entera: x1=2; x2=3  infactible 3 Solución óptima entera: 2 x1=4 x2=0 Z=68 1 1 2 3 4 5

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27 Concepto de Mínima Pérdida

28 Concepto de Mínimo Esfuerzo

29

30

31

32

33 Observación importante:
La red ficticia permite la circulación de flujo de potencia a través de los corredores nuevos. (sobrecarga en corredores nuevos) Los generadores ficticios están asociados a las restricciones de capacidad de los circuitos existentes. (sobrecarga de red existente).

34

35

36 Modelamiento matemático: modelo DC + red ficticia
No hay restricciones de capacidad

37

38 Modelamiento matemático: modelo DC + red ficticia
Se adiciona la restricción de capacidad del circuito 1-2

39

40

41

42

43

44

45 Red Ficticia:

46 Observación importante:
La red ficticia permite conectar nodos nuevos y determinar el valor de los ángulos nodales de estos nodos nuevos (resuelve el problema de conectividad). No permite flujo de sobrecarga Los generadores ficticios están asociados tanto a las restricciones de capacidad de los circuitos existentes como a los flujos de sobrecarga de los corredores nuevos.

47

48

49 Modelamiento matemático: modelo DC + red ficticia

50 Observación importante:
En este formato, las variables nij no incluyen los circuitos existentes en la red base.

51

52 +

53

54 +

55

56 Red actual 1LK+2LK Red nueva 1LK

57 Es evidente la diferencia entre la formulación presentada
Para los modelos híbridos lineal y no lineal, y la propuesta del constructivo basado en modelos mixtos: Los modelos híbridos presentados antes se deben preservar durante todo el proceso de optimización. Es decir, se debe encontrar la solución óptima global del modelo híbrido. 2. En el algoritmo constructivo, en cada paso se adiciona un circuito a la red, y en el próximo paso, este circuito se considera parte de la red actual. En consecuencia, en los circuitos adicionados durante el proceso iterativo, se aplican las dos leyes de Kirchhoff. Al igual que en los otros métodos, el problema resultante es un PL.

58

59

60

61 flujo de sobrecarga costo de la propuesta

62 Nuevo modelo:

63 flujo de sobrecarga costo de la propuesta

64

65 flujo de sobrecarga costo de la propuesta

66 Solución final. Todos los nij resultan iguales a cero
costo acumulado de adiciones

67

68

69

70

71

72

73

74

75

76

77

78

79

80

81

82

83 Utiliza 20 MW de la red residual
mayor flujo de sobrecarga Utiliza 20 MW de la red residual

84 se adiciona un circuito entre 1-2

85 solución del modelo DC:

86 mayor flujo de sobrecarga

87

88

89

90

91

92